Questão 46 do ENEM 2014 (Ciências da Natureza)

Question

Christiaan Huygens, em 1656, criou o relógio de pêndulo. Nesse dispositivo, a pontualidade baseia-se na regularidade das pequenas oscilações do pêndulo. Para manter a precisão desse relógio, diversos problemas foram contornados. Por exemplo, a haste passou por ajustes até que, no início do século XX, houve uma inovação, que foi sua fabricação usando uma liga metálica que se comporta regularmente em um largo intervalo de temperaturas.
YODER, J. G. Unrolling Time: Christiaan Huygens and the mathematization of nature.
Cambridge: Cambridge University Press, 2004 (adaptado).

Desprezando a presença de forças dissipativas e considerando a aceleração da gravidade constante, para que esse tipo de relógio realize corretamente a contagem do tempo, é necessário que o(a)

A) comprimento da haste seja mantido constante.
B) massa do corpo suspenso pela haste seja pequena.
C) material da haste possua alta condutividade térmica.
D) amplitude da oscilação seja constante a qualquer temperatura.
E) energia potencial gravitacional do corpo suspenso se mantenha constante.

Accepted Answer

Alternativa A: comprimento da haste seja mantido constante.

O período de oscilação de um pêndulo simples depende, para pequenas oscilações e desprezando o atrito, apenas do comprimento da haste e da aceleração da gravidade — por isso, para o relógio manter a contagem correta do tempo, é necessário que o comprimento da haste seja mantido constante (o que motivou o uso de ligas metálicas que não se dilatam com a temperatura). A massa do corpo suspenso (1) não influencia o período do pêndulo simples; a condutividade térmica do material (2) não é a grandeza física relevante para o período; e a amplitude da oscilação (3) só não interfere no período se for pequena, mas não é ela que precisa ser mantida constante para a precisão do relógio, e sim o comprimento.

Questão 46 do ENEM 2014

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